基于COI基因的中国沿海青蚶野生群体遗传结构及种群动态研究

本研究利用形态学方法和基于线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)的遗传学方法分析了中国沿海青蚶(Barbatia virescens)6个地理群体的形态差异、遗传多样性、遗传结构及其种群历史动态。单因素方差分析(ANOVA)和Tukey检验表明,青蚶不同地理种群间表现出显著形态差异(P0.05)。经PCR扩增测序获得长度为587bp的COⅠ基因片段,112个个体共检测到18个多态性位点、17个单倍型,每个群体均有特有单倍型。青蚶群体的遗传多样性水平较低,总群体的平均单倍型多样度为0.5472,平均核苷酸多样度为0.000974。AMOVA分析表明,群体内个体间的遗传分化是青蚶群体遗传变异的主要原因,占87.40%。阳江群体与其他群体之间存在显著的低程度的遗传分化,而其他群体间的遗传分化不显著。单倍型网络关系图呈典型的星状拓扑结构,没有表现出显著的地理谱系结构。单倍型邻接树结果也没有明显分支,未呈现出地域性差异。中性检验和核苷酸不配对分析结果揭示青蚶种群历史上经历了群体扩事件,扩张时间约为26万年前。研究结果为青蚶资源的保护和可持续利用提供了基础资料。     

基于COI和ITS-1基因对魁蚶野生群体和人工繁育子代的遗传分析

采用线粒体 COI 基因和核糖体第一内转录间隔区 ITS-1基因,对荣成(RC)和即墨(JM)2个魁蚶(Scapharca broughtonii Schrenck)野生地理群体及一个人工繁育的即墨子代(JZ)群体,进行遗传多样性和遗传结构分析,探讨即墨人工繁育的子代作为荣成魁蚶底播增殖苗种的可行性。分子方差分析(AMOVA)结果表明,3个群体的遗传差异主要存在群体内。荣成野生群体和即墨野生群体间的Fst值,基于COI基因和ITS-1基因分别为0.1678和0.1193,表明荣成野生群体与即墨野生群体之间存在中等程度的遗传分化。单倍型多样性和核苷酸多样性分析结果表明,人工繁育的即墨子代群体的遗传多样性明显降低。荣成野生群体与即墨子代群体之间的遗传差异,较之与即墨野生群体间的遗传差异更大。如果采用即墨子代在荣成底播,可能会对荣成野生魁蚶野生群体的遗传结构产生一定影响,因此,采用即墨人工繁育子代作为荣成魁蚶底播增殖的苗种来源时必须十分慎重,并在苗种繁育时尽量采用大群体有效亲本。     

10个菲律宾蛤仔野生群体的遗传多样性研究

对我国沿海地区10个菲律宾蛤仔野生群体线粒体16S r RNA和COI基因部分序列进行测序,分别得到了长度为473bp和632bp的片段。结果表明,16S r RNA 193条序列A+T平均含量为66.6%,共检测到21个变异位点,193个个体具有22种单倍型;COI基因183条序列A+T平均含量为64.8%,共检测到126个变异位点,183个个体具有67种单倍型。基于群体间遗传距离利用Mega5.1软件构建10个群体的NJ树,聚类结果表明,大连群体和荣成群体聚为一支,其余8个群体聚为一支。AMOVA分析表明,大连群体和荣成群体间分化不显著,而荣成、大连群体与其余8个群体间的分化达到极显著水平(P0.01),说明我国沿海的菲律宾蛤仔野生群体存在一定的遗传分化。     

基于线粒体16S rRNA 基因研究5 个栉江珧野生群体的遗传多样性

采用通用引物对山东长岛、文登、日照、广东湛江和海南三亚等5个地理群体栉江珧(Atrina pectinta)16S rRNA序列进行扩增、测序分析,得到59条441bp的核苷酸序列.其中T、C、A、G和A+T的平均含量分别为29.91%、17.41%、25.74%、26.94%及55.65%, AT含量高于GC含量,共检测到了9个单倍型和26个核苷酸多态位点.群体多样性分析表明,文登群体具有较高的遗传多样性水平.AMOVA 分析表明,五群体间总遗传分化系数Fst =0.5007(P<0.001),群体间遗传分化略大于群体内、群体间存在较高的遗传分化.基于群体间遗传距离构建NJ和UPGMA分子进化树,5个地理群体的栉江珧聚为两个支,长岛、文登、日照群体聚为一支,海南和湛江群体聚为另一支.     

基于线粒体COI 基因的毛蚶群体遗传多样性

采用PCR技术,扩增了大连、乳山、烟台、舟山4个毛蚶(Scapharca subcrenata)地理群体共38个个体的线粒体COI基因部分序列,并分析了4个毛蚶群体的遗传多样性和系统发育关系。研究结果显示:38个毛蚶COI部分序列经处理得到长度均为625bp的基因片段,共分为30种单倍型;基于COI部分序列的分析结果,毛蚶4个地理群体总的变异位点为301个,多样性指数Pi为0.15048,平均核苷酸差异数为92.242,单倍型多样性指数S为241。聚类分析显示毛蚶大连群体、乳山群体和烟台群体具有高度的遗传多样性,3个群体交叉聚在一起,没有明显的群体分化;舟山群体单独聚为一支,与其他3个群体分化明显。研究表明,线粒体COI基因不能单独做为毛蚶大连、乳山和烟台群体的遗传标记,但可以作为毛蚶舟山群体的有效群体遗传标记,为线粒体COI基因在群体遗传学的应用提供了基础资料。     

基于线粒体COI 序列的洪泽湖河蚬(Corbicula fluminea)遗传多样性和种群结构分析

为研究洪泽湖河蚬种群遗传多样性及其遗传结构, 采用线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ基因(COI) 作为分子标记, 采用PCR 扩增洪泽湖4 个河蚬群体(顾勒河GLH、临淮LH、蒋坝JB 和高良涧GLJ) 的COI 基因片段并进行了序列测定和分析。结果表明, 614bp 长度的核苷酸片段中, 碱基A+T 的平 均含量为65.0%, 明显高于G+C 的含量(35.0%).共检测到73 个多态位点, 多态位点比例为11.9%, 77 个个体中共获22 个单倍型(GenBank 登录号: KM659000-KM659021), 其中包括3 个共享单倍型, 4 个群体的平均单倍型多样性指数h 为0.889, 平均核苷酸多样性指数π 为0.04499, 平均核苷酸差异 数K 为27.622, 其中蒋坝群体的遗传多样性最高, 顾勒河群体的遗传多样性最低。22 个单倍型间的 Kimura 2-paramter 遗传距离为0.002-0.100, 平均遗传距离为0.0514.NJ 法构建的分子系统树显示 22 个单倍型聚为2 个分支。4 个群体间的遗传距离达0.03729-0.04969, 基于群体间遗传距离构建的 NJ 系统树中, 高良涧群体和顾勒河群体聚为一支, 蒋坝群体和临淮群体聚集为一支。AMOVA 分析 表明, 洪泽湖河蚬四群体间总遗传分化系数F_st 为0.06325(P>0.05), 93.67%遗传变异存在于群体内部, 6.33%变异存在于群体间。中性检验结果和歧点分布图显示, 洪泽湖河蚬种群大小保持稳定, 未经历 明显的种群扩张。     

基于COI基因的西北太平洋金乌贼群体遗传学研究

对中日海域5个金乌贼群体123个个体的线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COI)基因片段进行测序,并应用于群体遗传多样性分析。经比对得到454bp的核苷酸序列,并发现34个多态性位点,单突变位点15个,简约信息位点19个,38个单倍型。群体遗传多样性较高,总群体的平均单倍型多样性指数Hd为0.904,平均核苷酸多样性Pi为0.007 7,平均核苷酸差异数K为3.490。遗传分化系数(Fst)及遗传距离均显示中国日照群体与日本群体之间遗传差异远大于日本群体之间的遗传差异。日照群体与日本4个群体之间的遗传分化系数(Fst)和遗传距离分别为0.642 9~0.725 9和0.012 8~0.014 3之间;日本爱知、爱媛、长崎、福井等群体之间遗传分化较小。单倍型网络图及贝叶斯树均表明5个金乌贼群体分为2大支系,4个日本群体为一个支系,中国日照群体单独为一支系。Tajima’D检验和Fu’s Fs检验及核苷酸错配分布说明,5个群体近期可能经历过种群扩张事件。     

基于线粒体COⅢ基因分析厚壳贻贝(Mytilus coruscus)养殖群体遗传多样性

基于线粒体DNA的COⅢ基因序列对我国沿海重要经济贝类厚壳贻贝3个养殖群体(温州、宁德、福州)的遗传多样性和遗传结构进行了分析。由PCR扩增获得23个体的COⅢ基因787bp的部分序列,其多态性遗传参数统计显示,23个个体共检出21个单倍型,总群体单倍型多样性指数(Hd)为0.978,核苷酸多样性指数(Pi)为0.01045,平均核苷酸差异数(K)为8.534,三个群体均显示出较丰富的遗传多样性。遗传分化系数(Fst)表明,福州群体与宁德群体和温州群体间有一定程度的遗传分化,而宁德群体和温州群体间无遗传分化。     

基于线粒体COI基因序列分析辽东湾镰鲳(Pampus echinogaster)群体遗传多样性

根据线粒体COI基因序列对辽东湾附近海域的镰鲳(Pampus echinogaster)群体(n=28)的遗传多样性进行了研究。在COI序列中,共检测到17个多态性核苷酸位点,定义了12种单倍型,其核苷酸多态度和单倍型多态度都较低(H=0.49±0.12,π=0.16±0.12%)。与黄海、东海的群体相比,辽东湾镰鲳群体的遗传多样性水平较低。利用GenBank数据库中已有的COI同源序列,系统分析和分子变异分析(AMOVA)的结果都表明来自辽东湾的镰鲳个体和东海、南海个体间存在较小但明显的遗传分化。研究结果表明:中国近海的镰鲳尤其是相距较远的群体在其分布范围内可能存在遗传分化现象。     

THE GENETIC DIVERSITY OF CULTURED MYTIL US CORUSCUS POPULATIONS BASED ON SEQUENCE ANALYSIS OF MITOCHONDRIAL CO Ⅲ GENE

基于线粒体DNA的COⅢ基因序列对我国沿海重要经济贝类厚壳贻贝3个养殖群体（温州、宁德、福州）的遗传多样性和遗传结构进行了分析。由PCR扩增获得23个体的CON基因787bp的部分序列,其多态性遗传参数统计显示,23个个体共检出21个单倍型,总群体单倍型多样性指数（Hd）为0．978,核苷酸多样性指数（Pi）为0．01045,平均核苷酸差异数（的为8．534,三个群体均显示出较丰富的遗传多样性。遗传分化系数（Fst）表明,福州群体与宁德群体和温州群体间有一定程度的遗传分化,而宁德群体和温州群体间无遗传分化。     

基于Cyt b 基因序列的中国沿海4个长蛸(Octopus variabilis)群体的种群遗传结构分析

采用线粒体Cytb基因测序技术研究了我国不同海域4个长蛸(Octopus variabilis)群体的种群遗传结构。结果表明,232bp的Cytb基因片段在4个群体90个个体中共检测到38个多态位点、12个单倍型,单倍型多样性指数H达0.854±0.015,核苷酸多样性指数Pi达0.059±0.005,平均核苷酸多样性指数K达13.526,显示出较高的遗传变异。种群遗传结构分析表明,4个群体间均存在极显著的遗传分化(P<0.01),除大连与青岛两群体间外,其它两两群体间的基因流均小于1。聚类分析表明,4个群体明显分化为三大类群,一个类群由大连和青岛群体组成,一个由温州群体组成,另一个由东山群体组成;遗传距离分析表明,东山类群与其它类群之间可能为亚种水平的分化,而其它类群之间仍为种内群体间分化。长蛸这种种群遗传结构形成原因可能与其较弱的种群扩散能力有关,另外冰川期地理历史因素及我国海域的洋流作用可能也参与了长蛸种群遗传结构的形成。     

东海近岸带鱼(Trichiurus japonicus)线粒体控制区序列的群体遗传变异研究

带鱼(Trichiurusjaponicus)是广泛分布于东亚大陆架海域的暖温性近底层经济鱼类,也是东海区最重要的海洋渔业捕捞对象。然而,目前的研究报道对东海近岸带鱼群体遗传变异特性认识不足,不利于其种群的遗传资源保护和管理。本研究利用线粒体控制区序列对东海近岸带鱼6个群体191个个体的遗传多样性、遗传分化和历史动态进行分析。在577 bp长的控制区序列中共检测到70个多态位点,定义了121个单倍型。群体总的单倍型多样性较高(0.9911),但总的核苷酸多样性较低(0.0092),群体间遗传多样性水平差异较小。单倍型遗传学关系、Fst值和分子方差分析结果均表明群体间的遗传分化不显著,存在广泛的基因交流。历史动态分析结果表明东海近岸带鱼群体在更新世中晚期可能经历了瓶颈效应和随后的群体快速扩张,这是导致群体遗传多样性较低的主要原因。带鱼较强的扩散能力、洄游行为、海洋环流以及近期的群体扩张可能是造成东海近岸带鱼缺乏显著的系统地理种群结构的原因。研究结果提示,在线粒体DNA水平上,东海近岸带鱼群体是一个随机交配的种群,在遗传资源管理上可作为一个单元进行管理。     

我国近岸多室草苔虫(Bugula neritina)的群体遗传分化研究

基于线粒体控制区序列和SLAF-seq,对重要药源生物多室草苔虫的群体遗传分化水平开展了研究。控制区序列中检测到8个单倍型,单倍型多样性（h）和核苷酸多样性（π）分别为0.130 7和0.000 7,单倍型网络图和NJ系统进化树的结构都较简单,无明显拓扑结构。中性检验和核苷酸不配对分析结果均表明多室草苔虫未经历过大规模群体扩张。F_st和AMOVA分析显示遗传变异主要来自于群体内。SLAF建库共开发得到214 409个SLAF标签,其中多态性SLAF标签23 437个,共开发出99 432个SNP位点。群体间的遗传距离较小,且低于群体内的遗传距离。基于SNP所做的系统发育树和群体遗传结构分析表明,各群体之间没有显著的遗传结构。综上所述,我国沿海多室草苔虫的遗传多样性水平较低,不同地理群体之间不存在显著的遗传结构。多室草苔虫较强的扩散能力是造成上述结果的主要原因。另外,本研究还验证和讨论了SLAF-seq应用在海洋生物群体遗传分化研究中的可行性和优势。     

我国东南沿海厚壳贻贝(Mytilus coruscus)4 个群体线粒体16S rRNA 序列及遗传结构分析

采用16S rRNA基因测序技术,对我国东南沿海4个地理群体的厚壳贻贝遗传结构及遗传变异进行研究。通过对4个厚壳贻贝群体共83个个体的线粒体16S rRNA基因进行测序,获得1个长度为305bp的同源序列,共检测到150个多态位点,多态位点比例达49.18%。83个个体中共检测到28个单倍型,单倍型多样性指数(Hd)为0.810,核苷酸多样性指数(Pi)为0.09602,平均核苷酸差异数(K)达27.846。结果表明,我国东南沿海厚壳贻贝群体具有较高的遗传多样性水平。遗传结构检测结果表明,舟山群体、温州群体、宁德群体间的遗传距离小,遗传分化系数(Fst)为-0.0141—0.0059之间,群体内部无显著分化(P>0.05),而福州群体与其它群体间遗传距离较大,为0.215—0.217之间,遗传分化系数(Fst)也较大,为0.6217—0.6319之间,存在极显著的遗传分化(P<0.001)。     

Genetic variation of Laminaria japonica (Phaeophyta) populations in China as revealed by RAPD markers

For the population genetics analysis of the naturally grown brown seaweed Laminaria japonica (Laminariales,Phaeophyta) sampled from Dalian,Yantai,Weihai,Rongcheng and Qingdao in China,ten primers were employed to produce 88 bands as revealed by randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) markers,and all these bands were polymorphic.According to these band patterns,there were 94 distinct phenotypes occurred in 100 samples indicating the high heterozygosity of this kelp.Dalian population samples showed the highest percentage of polymorphism (71.67%),and also the higher diversity estimated on the basis of the Shannon’s index (8.498),suggesting that this population could be chosen as the best resource for genetic breeding.The highest diversity of Yantai population possibly resulted from the introduction of L.longissima used for interspecific cross breeding with L.japonica cultivated in China.From Dalian southwards to Qingdao,the genetic variation of the five populations became less with a decrease in latitude,possibly due to the natural selection especially of high temperature.The genetic distance (Φ ST values) of the five populations was a little significantly correlated with the geographical distance (r=0.496) at P =0.05 by Mantel’s test.Weihai,Rongcheng and Yantai populations were closely grouped genetically together by Neighbor-joining cluster analysis probably in that the dispersal of the kelp by propagules more easily occurring in the range of relatively short distance.The analysis of molecular variance (AMOVA) also demonstrated that the relatively higher variation occurred among populations (71.49%) at an extremely significant level (P <0.000 1).All these evidence showed that there was a relatively distinct genetic differentiation among the sampled kelp populations,and L.japonica grown in China was also rather heterozygous in heredity.     

多鳞(Sillago sihama)鱚4个野生地理群体的微卫星标记分析

采用微卫星DNA分子标记方法对中国南部沿海多鳞鱚(Sillago sihama)广西北海、广东湛江、汕尾及海南三亚4个野生地理群体进行了遗传多样性及遗传分化等研究。结果表明:(1)用于研究的34对微卫星引物在4个群体中具有丰富的多态性,有效等位基因数介于1.71—20.46之间,多态信息含量PIC介于0.40—0.95之间。4个群体总的平均期望杂合度(He)为0.598,观测杂合度(Ho)为0.572,SY群体的杂合度最大(He=0.606,Ho=0.623),SW群体的最小(He=0.586,Ho=0.508)。(2)群体间F-统计量分析表明,群体遗传分化处于高度分化水平(Fst平均值为0.306);基于奈氏遗传距离(DA)构建的NJ和UPGMA聚类树均显示地理位置相邻的群体聚在一起。     

基于F型mtDNA D-Loop的厚壳贻贝(Mytilus coruscus)群体遗传多样性研究

为研究东海区厚壳贻贝(Mytilus coruscus)遗传多样性,以厚壳贻贝F mtDNA D-loop为标记,对浙江省舟山嵊山岛、宁波渔山岛、温州南麂岛、福建省宁德湾和莆田南日岛五个海区的厚壳贻贝群体进行了遗传分析。结果表明,厚壳贻贝各群体的遗传多样性差异不明显,在5个群体中,宁德群体的遗传多样性相对最丰富;将5个群体作为一个整体时,呈现出较高的单倍型多样性和较低的核苷酸多样性。对厚壳贻贝5个群体间的遗传分化系数(Fst)和基因流(Nm)进行检测,结果显示群体间Fst值都很低,但Nm值都很高(Nm绝对值1),表明5个群体间存在丰富的基因交流。但宁德群体与浙江沿海的3个群体(嵊山、渔山、温州)的Fst值相对较高,且差异显著(P0.5),表明宁德群体与这3个群体间出现遗传分化。本研究旨在为海洋经济贝类资源的保护管理提供理论依据。     

南沙群岛密斑马面鲀群体遗传多样性分析

密斑马面鲀Thamnaconustessellatus是在我国南海海域较为常见的一种马面鲀属鱼类。本研究基于线粒体DNA控制区序列对南沙群岛密斑马面鲀3个群体的遗传结构及其遗传多样性进行了分析。研究结果显示,密斑马面鲀的控制区序列变异程度较大,86尾个体序列的变异位点数为38个,共定义了28个单倍型;3个密斑马面鲀群体的单倍型多样度和核苷酸多样度均较高,且相差不大;密斑马面鲀群体间未检测到显著的群体遗传结构,分子方差分析表明,99.67%的遗传差异来自于群体内,群体间遗传差异仅为0.33%。贝叶斯树和最大似然树均显示出密斑马面鲀单倍型间松散的分布,未检测到显著的谱系结构。群体历史动态分析结果表明密斑马面鲀的群体经历了更新世的群体扩张事件。     

基于线粒体控制区的中国东南沿海黄鳍棘鲷群体遗传多样性和遗传分化

本研究通过对线粒体控制区序列进行分析的技术手段,对中国宁德（ND）、厦门（XM）、漳浦（ZP）、南澳岛（NAD）、湛江（ZJ）、海口（HK）与北海（BH）的7个野生黄鳍棘鲷（Acanthopagrus latus）群体的遗传多样性和遗传分化进行比较分析。结果表明：中国东南沿海的野生黄鳍棘鲷群体呈现出中等以上的遗传多样性特征,48个黄鳍棘鲷样品的控制区序列长度为580 bp,单倍型数目为44个,总体的单倍型多样性指数（Hd）和核苷酸多样性指数（Pi）分别为0.996和0.017 30。7个野生黄鳍棘鲷群体间的遗传分化程度较低,各群体间的遗传距离为0.010 28~0.029 87。群体间的遗传分化系数（FST）为-0.068 41~0.545 86,北海群体和其他群体间存在一定程度的遗传分化。AMOVA分析显示群体内的遗传变异占比为83.34%,大部分遗传变异发生在组群内;但北海群体与其他6个群体分为两个组群后,组群间的遗传变异占比为42.66%,两个组群间存在较大程度的遗传变异。基于Kimrua距离法构建的系统进化树中显示北海群体聚为一个分支,另外6个群体聚为一支。基于TCS network构建的单倍型网络图中44个单倍型混杂在一起,未按照水系格局和地理距离进行分布,表明黄鳍棘鲷群体间未形成多个单系群。本研究可为中国东南沿海野生黄鳍棘鲷群体的种质资源利用和保护提供科学依据。